package program.linkedlist;

/**
 * 动态数据结构-链表V2
 * 1. V1存在的问题: 因为添加元素的时候, 都需要找到前一个节点, 但是, 对于头节点, 都需要特殊处理; 比较繁琐.
 * 2. V1问题解决方案: 增加一个dummyHead节点.
 * 3. dummyHead作用：屏蔽head和其它节点的需要进行的特殊处理. 因为head没有前一个节点.
 * <p>
 * 时间复杂度:
 * 1. 针对链表头操作都是O(1);
 * 2. 其它的操作都需要O(n);
 */
public class LinkedListV2<E> {

    private class Node {
        public E data;

        public Node next;

        public Node() {
            this(null, null);
        }

        public Node(E data) {
            this(data, null);
        }

        public Node(E data, Node next) {
            this.data = data;
            this.next = next;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return this.data.toString();
        }
    }

    private Node dummyHead;

    private int size;

    public LinkedListV2() {
        // 使用了虚拟头节点, 那么默认就需要给它初始化一个节点出来.
        this.dummyHead = new Node();
        this.size = 0;
    }

    /**
     * 获取链表元素个数.
     */
    public int getSize() {
        return size;
    }

    /**
     * 判断链表是否为空.
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 在index位置插入新节点data.
     */
    public void add(int index, E data) {
        // 可以添加在size, 是因为, dummyHead占据了一个位置.
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Index is error!");
        }

        Node pre = dummyHead;
        // 查找到index前一个节点.
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pre = pre.next;
        }

        pre.next = new Node(data, pre.next);
        size++;
    }

    /**
     * 从链表尾部插入元素.
     */
    public void addLast(E data) {
        add(size, data);
    }

    /**
     * 从链表头部插入元素.
     */
    public void addFirst(E data) {
        add(0, data);
    }

    /**
     * 获取index位置的元素.
     *
     * @param index: 节点位置.
     */
    public E get(int index) {
        // 元素索引从0开始, 因此, 不能获取到size位置的元素.
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Index is error!");
        }

        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }


        return cur.data;
    }

    /**
     * 获取链表第一个元素.
     */
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    /**
     * 获取链表最后一个元素.
     */
    public E getLast() {
        // -1: 是因为跳过了dummyHead这个节点.
        return get(size - 1);
    }

    /**
     * 修改索引为index的数据为e.
     */
    public void set(int index, E data) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Index is error!");
        }

        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }

        cur.data = data;
    }

    /**
     * 查找e是否存在于链表中.
     */
    public boolean contains(E data) {
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            if (cur.data.equals(data)) {
                return true;
            }

            cur = cur.next;
        }

        return false;
    }

    /**
     * 根据index删除对应位置的节点, 返回节点数据.
     */
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Index is error!");
        }

        Node pre = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pre = pre.next;
        }

        Node delNode = pre.next;
        pre.next = delNode.next;
        delNode.next = null;
        size--;
        return delNode.data;
    }

    /**
     * 根据data删除对应位置的节点, 返回节点数据.
     */
    public E removeElement(E data) {
        Node pre = dummyHead;
        while (pre.next != null) {
            if (pre.next.data.equals(data)) {
                break;
            }

            pre = pre.next;
        }

        if (pre.next != null) {
            Node delNode = pre.next;
            pre.next = delNode.next;
            delNode.next = null;
            this.size--;
        }

        return null;
    }

    /**
     * 删除头节点.
     */
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

    /**
     * 删除最后一个节点.
     */
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            result.append(cur.data).append("->");
            cur = cur.next;
        }

        /*for (Node cur = dummyHead.next; cur != null; cur = cur.next) {
            result.append(cur.data).append("->");
        }*/
        result.append("Null");
        return result.toString();
    }
}
